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基于分解优化策略的多敏捷卫星联合对地观测调度 被引量:19
1
作者 孙凯 邢立宁 陈英武 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期127-136,共10页
多敏捷对地观测卫星联合对地观测调度问题是一个具有长时间窗、多时间窗等复杂约束的组合优化问题。为了解决该问题,提出将原问题分解为任务资源匹配及单星任务处理两个子问题的分解优化思路。设计了学习型遗传算法解决任务资源匹配子问... 多敏捷对地观测卫星联合对地观测调度问题是一个具有长时间窗、多时间窗等复杂约束的组合优化问题。为了解决该问题,提出将原问题分解为任务资源匹配及单星任务处理两个子问题的分解优化思路。设计了学习型遗传算法解决任务资源匹配子问题,算法中的知识模型在算法迭代过程中学习和提取知识,反馈并引导算法对任务资源匹配的搜索寻优过程。采用后移滑动策略及最优插入位置搜索策略解决单星任务处理子问题,并采用基于规则的方式处理其他约束。实验结果证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 敏捷卫星 对地观测 多星联合 任务调度 分解优化 学习型遗传算法
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多星成像调度问题基于分解的优化算法 被引量:14
2
作者 李菊芳 白保存 +1 位作者 陈英武 贺仁杰 《系统工程理论与实践》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期134-143,共10页
提出了一种求解多星成像调度问题的基于分解的优化算法,将问题分解为任务分配主问题与单星成像调度子问题.任务分配主问题生成不同卫星的任务分配方案,单星成像调度子问题则根据分配的任务进行优化,生成每颗卫星的成像调度方案.采用自... 提出了一种求解多星成像调度问题的基于分解的优化算法,将问题分解为任务分配主问题与单星成像调度子问题.任务分配主问题生成不同卫星的任务分配方案,单星成像调度子问题则根据分配的任务进行优化,生成每颗卫星的成像调度方案.采用自适应的蚁群算法求解任务分配主问题,通过自适应参数调整策略及信息素平滑策略,实现全局搜索和快速收敛间的平衡.采用启发式算法及快速模拟退火算法求解单星成像调度子问题,通过综合多颗卫星的调度结果,可以对任务分配方案进行评价,引导蚁群算法搜索优化的任务分配方案,最终得到多颗卫星的成像调度方案.大规模测试算例验证了算法的效率. 展开更多
关键词 成像卫星 分解优化 自适应蚁群算法 启发式算法 快速模拟退火
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机动卫星星座对多区域目标成像任务规划 被引量:10
3
作者 甘岚 龚胜平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期185-191,共7页
针对太阳同步圆轨道卫星星座对地观测任务,研究了在卫星机动情况下对多区域目标的成像任务规划算法。首先提出了单颗卫星对单个点目标的观测方法,解析分析了点目标可见性,并给出了卫星变轨策略;进而通过把区域目标划分为多个条带,将问... 针对太阳同步圆轨道卫星星座对地观测任务,研究了在卫星机动情况下对多区域目标的成像任务规划算法。首先提出了单颗卫星对单个点目标的观测方法,解析分析了点目标可见性,并给出了卫星变轨策略;进而通过把区域目标划分为多个条带,将问题转化为卫星对点目标观测问题,结合单星单目标观测方法分析区域目标各条带的可见性;最后建立优化问题模型,给出条带观测策略,并利用遗传算法优化星座对多区域目标的观测总面积。仿真结果表明该算法准确性高,能够有效提高星座的观测能力和观测总面积。 展开更多
关键词 对地观测卫星 卫星星座 区域目标 轨道机动 任务规划
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基于时间序有向图的对地观测卫星成像预调度 被引量:6
4
作者 王钧 陈慧中 +3 位作者 左怀玉 靳肖闪 李军 景宁 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期608-614,共7页
对地观测卫星对用户所提出的成像需求进行成像。卫星成像资源相对于数量众多的成像需求十分有限,需要进行卫星成像调度。考虑到多种成像约束条件,为了充分合理利用有限的成像资源,同时减少成像调度时间,实际中需要对那些可以同时被多颗... 对地观测卫星对用户所提出的成像需求进行成像。卫星成像资源相对于数量众多的成像需求十分有限,需要进行卫星成像调度。考虑到多种成像约束条件,为了充分合理利用有限的成像资源,同时减少成像调度时间,实际中需要对那些可以同时被多颗卫星成像的冲突成像需求进行预先调度处理。针对这样一个问题,本文构建时间序有向图作为多卫星成像预调度问题的模型。在此基础上,提出了依据卫星成像概率来进行冲突成像需求分配的预调度算法。实验结果表明:该方法能提高求解多卫星联合成像调度问题的效率,并有效地应用于实际工程问题。 展开更多
关键词 运筹学 成像卫星 有向图模型 成像预调度 成像调度 成像概率
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灵巧卫星任务规划模型及算法 被引量:5
5
作者 姚锋 邢立宁 +1 位作者 贺仁杰 陈英武 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期1035-1040,共6页
为深入研究灵巧卫星观测调度问题,在分析灵巧卫星观测特点和操作约束的基础上,建立了多星环境下的灵巧卫星任务规划模型。提出智能优化和约束检查相分离的灵巧卫星任务规划算法,该算法基于学习型蚁群算法进行任务指派,采用人机交互方法... 为深入研究灵巧卫星观测调度问题,在分析灵巧卫星观测特点和操作约束的基础上,建立了多星环境下的灵巧卫星任务规划模型。提出智能优化和约束检查相分离的灵巧卫星任务规划算法,该算法基于学习型蚁群算法进行任务指派,采用人机交互方法实现活动调度,使用标签方式实现增量式约束检查。通过实验结果表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 灵巧卫星 对地观测 任务规划 多星联合
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面向区域目标的多星协同对地观测任务规划问题 被引量:5
6
作者 李菊芳 姚锋 +1 位作者 白保存 阮启明 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2008年第S1期54-56,共3页
我国在轨对地观测卫星数目的不断增多和卫星对地观测需求的日益复杂化,要求利用多星协同完成对大面积区域目标的快速观测和观测数据的及时更新。针对这一新问题,提出了问题的求解框架,并在分析国外目前采用的区域分割方法的基础上,设计... 我国在轨对地观测卫星数目的不断增多和卫星对地观测需求的日益复杂化,要求利用多星协同完成对大面积区域目标的快速观测和观测数据的及时更新。针对这一新问题,提出了问题的求解框架,并在分析国外目前采用的区域分割方法的基础上,设计了一种改进的基于卫星、星载遥感器参数和区域目标形状特征的观测活动构造和处理方法,对多星协同观测区域目标具有一定作用。 展开更多
关键词 对地观测卫星 区域目标 协同 任务规划
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基于禁忌搜索算法测地卫星任务调度研究 被引量:3
7
作者 左春荣 王海燕 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第1期215-217,245,共4页
研究测地卫星调度问题,它是一个复杂的组合优化问题,涉及多个卫星,大量的任务与约束限制,何时和如何执行每项任务。分析了问题的主要约束,在合理的假设基础上建立了带有时间窗口多资源调度问题模型,提出一种改进的禁忌搜索算法求解该模... 研究测地卫星调度问题,它是一个复杂的组合优化问题,涉及多个卫星,大量的任务与约束限制,何时和如何执行每项任务。分析了问题的主要约束,在合理的假设基础上建立了带有时间窗口多资源调度问题模型,提出一种改进的禁忌搜索算法求解该模型。用实例对模型和算法进行了验证,并将结果与动态规划方法求解结果比较分析,结果表明模型和算法是有效的。 展开更多
关键词 调度 禁忌搜索 仿真 测地卫星
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机动卫星星座对多目标成像任务规划 被引量:3
8
作者 甘岚 龚胜平 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期240-247,共8页
在卫星对地观测任务中,需要研究卫星星座的快速机动及任务规划方法。该文研究了机动卫星星座对多目标的成像任务规划算法。提出了单颗太阳同步圆轨道卫星对单个点目标的可见性分析方法,结合解析方法与数值方法,得到目标的可见性,并给出... 在卫星对地观测任务中,需要研究卫星星座的快速机动及任务规划方法。该文研究了机动卫星星座对多目标的成像任务规划算法。提出了单颗太阳同步圆轨道卫星对单个点目标的可见性分析方法,结合解析方法与数值方法,得到目标的可见性,并给出卫星轨道机动及构型返回策略。在对多目标成像任务规划中,生成变轨策略集,并利用遗传算法求解任务规划问题,提高了计算效率。仿真结果表明:该方法准确性高,提高了星座的观测能力和平均目标观测次数。 展开更多
关键词 对地观测卫星 卫星星座 轨道机动 任务规划
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对地观测卫星任务规划研究 被引量:11
9
作者 邓宝松 孟志鹏 +2 位作者 义余江 余烨 周晓光 《计算机测量与控制》 2019年第11期130-139,共10页
卫星任务规划是卫星地面系统的核心技术之一;文章立足于对地观测卫星任务规划技术的工程应用,结合多年卫星地面系统研制及管理实践,对卫星任务规划的研究与应用现状及其未来发展趋势进行综述;文章强调了可靠性、可控性、可理解性等概念... 卫星任务规划是卫星地面系统的核心技术之一;文章立足于对地观测卫星任务规划技术的工程应用,结合多年卫星地面系统研制及管理实践,对卫星任务规划的研究与应用现状及其未来发展趋势进行综述;文章强调了可靠性、可控性、可理解性等概念,以及规划架构设计在任务规划研究中的重要性;在此基础上,着重阐述和分析了应急卫星任务规划、多系统协同任务规划、高低轨卫星联合任务规划、低轨组网卫星任务规划一体化、星地协同任务规划、基于机器学习的任务规划等技术挑战,最后就技术挑战进行了总结和展望。 展开更多
关键词 对地观测卫星 任务规划架构 任务规划一体化 协同任务规划
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基于TVNS的敏捷对地观测卫星自主动作规划算法
10
作者 刘嵩 孔鸿滨 肖皇培 《无线电工程》 北大核心 2023年第1期56-63,共8页
针对敏捷对地观测卫星自主动作规划问题,建立了基于时间线约束网络的问题模型。通过对模型的分析,归纳出9种卫星动作序列,确定了各种动作序列之间的衔接关系,并在此基础上设计了动作时间的计算和调整方法,提出了基于三阶段变邻域搜索(Th... 针对敏捷对地观测卫星自主动作规划问题,建立了基于时间线约束网络的问题模型。通过对模型的分析,归纳出9种卫星动作序列,确定了各种动作序列之间的衔接关系,并在此基础上设计了动作时间的计算和调整方法,提出了基于三阶段变邻域搜索(Three-stage Variable Neighborhood Search, TVNS)的敏捷对地观测卫星自主动作规划算法。算法以任务调度结果作为初始解,分3个阶段,使用2种邻域结构进行变邻域搜索,实现了任务到动作的转换。通过实验证明了基于TVNS的敏捷对地观测卫星自主动作规划算法的有效性。 展开更多
关键词 敏捷对地观测卫星 自主动作规划 变邻域搜索
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基于可配置规则的敏捷卫星任务规划问题研究 被引量:3
11
作者 阳书昭 贺仁杰 邢立宁 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第28期209-216,共8页
针对敏捷卫星对地观测任务规划问题,鉴于现有算法大都面向某一特定卫星系统设计,无法满足不同敏捷卫星、不同用户偏好对分配规则和调度策略的不同要求;考虑到敏捷卫星约束复杂,用户需求多样,设计可配置机制,实现敏捷卫星任务规划算法对... 针对敏捷卫星对地观测任务规划问题,鉴于现有算法大都面向某一特定卫星系统设计,无法满足不同敏捷卫星、不同用户偏好对分配规则和调度策略的不同要求;考虑到敏捷卫星约束复杂,用户需求多样,设计可配置机制,实现敏捷卫星任务规划算法对不同分配规则和启发式调度策略的兼容,允许根据敏捷卫星特点和用户需求进行选择和拓展。仿真实验和工程应用表明,算法提高了对敏捷卫星约束复杂化和用户需求多样化的适应性,提升了对不同卫星系统的可重用性。 展开更多
关键词 可配置机制 敏捷卫星 任务规划 启发式规则
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海洋遥感卫星发展历程与趋势展望 被引量:46
12
作者 林明森 张有广 袁欣哲 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-10,共10页
海洋是对地观测卫星的重要领域,在对地观测卫星中就具有专门用于海洋观测的海洋遥感卫星。海洋遥感卫星是一种利用所搭载的遥感器对海面进行光学或微波探测来获取有关海洋水色和海洋动力环境信息的卫星。海洋卫星有效弥补了传统海洋观... 海洋是对地观测卫星的重要领域,在对地观测卫星中就具有专门用于海洋观测的海洋遥感卫星。海洋遥感卫星是一种利用所搭载的遥感器对海面进行光学或微波探测来获取有关海洋水色和海洋动力环境信息的卫星。海洋卫星有效弥补了传统海洋观测手段的不足,基于多种遥感器连续对海洋的观测,使人类极大的加深了对海洋的认识,在海洋灾害的防灾减灾、资源开发、海洋维权、海洋生态和环境保护等诸多领域发挥着重要作用。本文在详细梳理西方主要航天大国海洋遥感卫星(包括了对地观测卫星中具有海洋观测功能的卫星)的发展历程,在此基础上对未来海洋遥感卫星的发展趋势进行了论述,可为我国海洋遥感卫星的发展提供技术发展参考。 展开更多
关键词 海洋遥感卫星 对地观测卫星 历程 趋势
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国外对地观测微纳卫星发展趋势分析 被引量:15
13
作者 李健全 王倩莹 +1 位作者 张思晛 赵志伟 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2020年第4期126-132,共7页
针对微纳卫星对地观测系统发展水平较高的美国、英国、日本、阿根廷、芬兰等国的典型微纳卫星对地观测系统,从系统的发展目标、系统构成、发展历程、目前状况,以及系统(卫星)的主要性能和技术状态等方面进行了较为全面的论述。从中可看... 针对微纳卫星对地观测系统发展水平较高的美国、英国、日本、阿根廷、芬兰等国的典型微纳卫星对地观测系统,从系统的发展目标、系统构成、发展历程、目前状况,以及系统(卫星)的主要性能和技术状态等方面进行了较为全面的论述。从中可看出,微纳卫星可获取亚米级分辨率的光学和合成孔径雷达图像,使微纳卫星的技术水平大幅提高;对地观测系统微纳卫星的数量从数颗、几十颗到数百颗,组网卫星的数量多,能够高频次地获取所观测目标的信息。经比较、分析与归纳,微纳卫星对地观测系统呈现出中分辨率与高分辨率协调发展,主动观测方式与被动观测方式全面发展,军民融合式发展,以及微纳卫星对地观测系统之间的竞争更加激烈等发展趋势。 展开更多
关键词 对地观测 微纳卫星 高分辨率
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对地观测卫星总体参数多学科优化 被引量:11
14
作者 谭春林 庞宝君 +1 位作者 张凌燕 黄海 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期529-532,共4页
针对对地观测卫星总体参数设计问题,建立了以对地观测性能最佳为目标的多学科优化模型,考虑姿轨控制、电源、结构、推进、有效载荷5个分系统的设计变量和相应约束条件,并考虑运载火箭对卫星设计的约束条件,通过经验公式建立分析模型.采... 针对对地观测卫星总体参数设计问题,建立了以对地观测性能最佳为目标的多学科优化模型,考虑姿轨控制、电源、结构、推进、有效载荷5个分系统的设计变量和相应约束条件,并考虑运载火箭对卫星设计的约束条件,通过经验公式建立分析模型.采用协同优化方法,利用外点罚函数法将系统级优化问题转化为无约束优化问题以改善协同优化系统级的数值缺陷,建立了多学科设计优化框架.计算结果表明通过优化可提升卫星的对地观测性能,验证了该方法的合理性.建模思路与优化方法可望用于更贴合工程实际的卫星参数设计. 展开更多
关键词 对地观测卫星 设计 优化
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基于优先级与时间裕度的卫星应急观测任务规划 被引量:9
15
作者 郭超 熊伟 刘呈祥 《电讯技术》 北大核心 2016年第7期744-749,共6页
应急观测是对地观测卫星为配合地面紧急行动而执行的任务,具有紧迫性、集中性等特点,为任务规划带来了困难。针对应急观测的特点,描述了影响任务规划的卫星资源及任务的主要属性,定义了考虑重要性与紧迫性的任务优先级,提出了一个反映... 应急观测是对地观测卫星为配合地面紧急行动而执行的任务,具有紧迫性、集中性等特点,为任务规划带来了困难。针对应急观测的特点,描述了影响任务规划的卫星资源及任务的主要属性,定义了考虑重要性与紧迫性的任务优先级,提出了一个反映任务紧迫性要求满足程度的属性——时间裕度。建立了任务规划模型,构造了一个基于优先级与任务时间裕度的规划目标,确定了一系列规划约束,并利用遗传算法对模型进行求解。通过与最大化任务重要度的常规任务规划进行对比可见,所建立的模型能够有效提高任务成功率。 展开更多
关键词 对地观测卫星 应急观测 任务规划 时间裕度
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基于特征参数拟合的多地面目标双星星下点轨迹规划
16
作者 黄雄威 王蜀泉 +1 位作者 张扬 何胜茂 《中国科学院大学学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期665-676,共12页
为解决具有多次轨道机动能力、多探测目标、多探测器协同的对地观测任务的星下点轨迹规划优化问题,提出一种基于特征参数拟合的星下点轨迹快速计算方法,并采用基于数据库的星下点轨迹拼接方法建立优化模型。首先,对描述星下点轨迹的特... 为解决具有多次轨道机动能力、多探测目标、多探测器协同的对地观测任务的星下点轨迹规划优化问题,提出一种基于特征参数拟合的星下点轨迹快速计算方法,并采用基于数据库的星下点轨迹拼接方法建立优化模型。首先,对描述星下点轨迹的特征参数进行分析和提炼,采用多项式对特征参数进行拟合实现快速计算;然后,根据探测目标建立观测码数据库,再进一步整理成轨迹数据库;最后,建立基于轨迹数据库的优化模型,解决整个星下点轨迹规划问题。对第11届全国空间轨道设计竞赛的固定目标快速全覆盖任务进行仿真,能够在19.19 d内完成该任务,表明所提设计方法和方案,可用于各类近圆轨道的星下点轨迹设计。 展开更多
关键词 对地观测 星下点轨迹 特征参数拟合 数据库 轨迹规划 全国空间轨道设计竞赛
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中国对地观测卫星在缅甸洪涝灾害应急监测中的应用 被引量:4
17
作者 李素菊 和海霞 +4 位作者 刘明 崔燕 杨思全 吴玮 张薇 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2017年第2期146-153,共8页
针对2015年7-8月缅甸发生的严重洪涝灾害,应缅方请求,民政部国家减灾中心利用多颗中国卫星对洪涝进行监测,并结合其他辅助数据对洪涝灾害的范围与影响进行分析评估,为缅方救灾决策提供有效支持。文章针对以上案例对应急监测数据、流程... 针对2015年7-8月缅甸发生的严重洪涝灾害,应缅方请求,民政部国家减灾中心利用多颗中国卫星对洪涝进行监测,并结合其他辅助数据对洪涝灾害的范围与影响进行分析评估,为缅方救灾决策提供有效支持。文章针对以上案例对应急监测数据、流程、方法、结果进行系统分析,结果表明中国卫星具有为周边国家重大灾害提供及时有效应急监测服务能力,并对未来中国卫星用于国际重大灾害监测服务提出了建议与展望。 展开更多
关键词 对地观测卫星 缅甸洪涝灾害 应急监测 卫星应用
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多星任务规划中的FFFS-DTMB与ADTPC-DTMB算法 被引量:3
18
作者 邱涤珊 张利宁 +1 位作者 祝江汉 李皓平 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2178-2184,共7页
多星对地观测任务规划是一类典型组合优化问题,针对该问题中常见的时间窗口冲突问题,根据同一时间窗口内的冲突任务的处理方式提出了两种有效处理此类问题的规划算法:带有冲突任务时间窗口后移的先完成先规划算法(FFFS-DTMB)以及冲突任... 多星对地观测任务规划是一类典型组合优化问题,针对该问题中常见的时间窗口冲突问题,根据同一时间窗口内的冲突任务的处理方式提出了两种有效处理此类问题的规划算法:带有冲突任务时间窗口后移的先完成先规划算法(FFFS-DTMB)以及冲突任务共存性判断算法(ADTPC-DTMB),并给出了关键步骤的算法过程与伪代码。完整的卫星任务规划过程包括了约束检查、优先级检查以及任务规划,不考虑任务间关系与优先级,主要研究处理具有时间窗口冲突的任务规划算法。文中给出的两种算法优化目标均为最大化规划任务数量。算法的主要思路是通过采用一个冲突任务替换一个已规划的任务,并将替换任务后移至下一时间窗口或在同一时间窗口内部后移。最终的评价结果显示了两种算法的有效性。 展开更多
关键词 对地观测卫星 时间窗口 规划算法 组合优化 冲突任务
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面向动态需求的成像卫星滚动式重调度方法研究 被引量:3
19
作者 习婷 李菊芳 《中国管理科学》 CSSCI 北大核心 2015年第S1期269-274,共6页
卫星对地观测应用的不断深入,使得原有的以24小时为固定周期进行任务调度生成的观测计划难以再满足灾害监测预警等高动态高时效性观测任务的要求。为此,在假设中继卫星可以充分保障的前提下,提出了以效用作为评价指标的规划模型,构建了... 卫星对地观测应用的不断深入,使得原有的以24小时为固定周期进行任务调度生成的观测计划难以再满足灾害监测预警等高动态高时效性观测任务的要求。为此,在假设中继卫星可以充分保障的前提下,提出了以效用作为评价指标的规划模型,构建了基于测控窗口为周期的动态滚动式重调度框架,根据动态到达的新观测需求的时效性要求和原观测计划中卫星资源的空余时间、操作约束等参数,提出了多种用于动态确定重调度周期的启发式规则,能够对原观测计划进行滚动式的局部修订,实现对高动态观测需求的快速响应,并维持原观测计划的相对稳定。应用实例和对比研究表明,本文所提框架及求解方法能显著提高卫星情报用户的满意度。 展开更多
关键词 对地观测成像卫星 动态 需求 滚动调度 时效性
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国际新一代对地观测系统在气溶胶遥感方面的应用 被引量:2
20
作者 王毅 《遥感技术与应用》 CSCD 2006年第6期584-592,共9页
大气气溶胶在很多生物地球化学循环中具有重要作用,但是由于它的来源广泛并且具有很大的时空变化,难以在全球范围内精确、实时确定气溶胶的性质、组成及时空分布,因而对大气气溶胶的研究依赖于监测手段的发展。对大气气溶胶实验观测的... 大气气溶胶在很多生物地球化学循环中具有重要作用,但是由于它的来源广泛并且具有很大的时空变化,难以在全球范围内精确、实时确定气溶胶的性质、组成及时空分布,因而对大气气溶胶的研究依赖于监测手段的发展。对大气气溶胶实验观测的观测方法和测量仪器有很多,而对地观测卫星利用其特有的优势,可以实现对气溶胶的大范围、实时探测,促进了大气气溶胶这一边缘学科的研究发展。简要回顾了对地观测系统(E arth Observ ing System)的发展历程,然后介绍了对地观测卫星遥感气溶胶的发展及现状,对国际新一代对地观测系统在气溶胶遥感方面的应用现状做了详细的描述和总结。 展开更多
关键词 对地观测系统 气溶胶 EOS 卫星 传感器
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